Одновальные дебалансные вибраторы создают круговые колебания; двухвальные (дебалансные) и электромагнитные—направленные.

При уплотнении смеси в конструкциях, бетонируемых непосредственно на строительной площадке и трассе строительства трубопровода, наиболее часто применяют переносные электромеханические вибраторы с круговыми колебаниями. Пневматические вибраторы, приводимые в действие энергией сжатого (до 7 кгс/см2, или 0,7 МПа) воздуха, применяют реже, так как они требуют наличия компрессорной установки.

Дебаланс (или дебалансы) переносного вибратора монтируют непосредственно на валу двигателя или соединяют с ним при помощи гибкого вала. При вращении дебаланса вследствие его неуравновешенности возникает центробежная сила Р, называемая возмущающей силой, которая всегда направлена по радиусу окружности, описываемой центром тяжести дебаланса:
где т — масса дебаланса, кг; е — эксцентриситет, т. е. расстояние от центра тяжести дебаланса до оси его вращения, м; со — угловая скорость вращения дебаланса, 1/с.
Произведение массы дебаланса на его эксцентриситет называют кинетическим моментом вибратора, а отношение кинетического момента к массе вибратора — амплитудой колебаний.
По способу передачи колебаний уплотняемой смеси -различают поверхностные, наружные (опалубочные) и глубинные переносные вибраторы.

Рис. 12.16. Переносные вибраторы:
а — поверхностный; б — наружный; в — глубинный

Поверхностные вибраторы (рис. ХПЛб.а) передают колебания уплотняемой массе бетона непосредственно через ее поверхность. Эти вибраторы применяют для уплотнения слоя бетонной смеси толщиной до 0,25—0,4 м при бетонировании площадок, дорожных покрытий, полов, днищ биофильтров, фундаментов, сводов туннелей, откосов каналов и других конструкций небольшой толщины, выполняемых в монолите.

По форме опорной поверхности различают площадочные вибраторы, у которых вибромеханизм прикреплен к корытообразному основанию (площадке), имеющему в плане форму прямоугольника, и виброрейки, у которых вибромеханизм крепится на удлиненной балке. Перемещение поверхностного вибратора в процессе работы по бетонируемой поверхности производится вручную с помощью тросиков.

Наружные вибраторы (рис. 12. 6,6) передают колебания смеси через опалубку или форму, к которым прикрепляются снаружи с помощью специальных крепежных устройств. Такие вибраторы используют при бетонировании различных густоармиро-ванных тонкостенных и высоких конструкций, колонн, стенок, балок и др.

Продолжительность вибрирования с одной позиции для поверхностных вибраторов составляет 20—50 с, для наружных — 60 с и более.

Поверхностные и наружные вибраторы имеют аналогичную конструкцию вибрационного механизма, состоящего из трехфазного асинхронного электродвигателя (рис. 12.17) с короткозамкнутым ротором и двух, одинаковых дебалансов , закрепленных на консольных концах вала ротора (мотор-вибратор).

Рис. 12. 17. Мотор-вибратор

Электродвигатель с дебалансами встроен в корпус вибратора. Дебалансы закрыты крышками. Вал ротора опирается на два ролико- или шарикоподшипника, установленных в подшипниковых щитах. Корпус вибратора снабжен четырьмя лапами с отверстиями под болты крепления к основанию, передающему колебания уплотняемой смеси. Каждый дебаланс состоит из двух скрепляемых между собой частей — поворотной и неподвижной относительно вала ротора. При изменении взаимного положения частей дебаланса соответственно изменяется величина развиваемой им возмущающей силы. При настройке вибратора на определенную величину возмущающей силы подвижные части обоих дебалансов поворачиваются относительно закрепленных на валу ротора неподвижных частей на одинаковый угол. В зависимости от конструкции дебалансов величина возмущающей силы регулируется ступенчато или бесступенчато.

Частота вращения вала ротора электродвигателя, равная частоте колебаний корпуса вибратора, составляет: 2500 об/мин — у вибраторов нормальной частоты, 1000—1400 об/мин — у низкочастотных и 5700 об/мин — у высокочастотных. Мотор-вибраторы выпускаются с электродвигателями мощностью 0,27—3 кВт на напряжение 220/380 и 36 В. Последние подключаются к сети переменного тока-напряжением 220/380 В, частотой 50 Гц через понижающий трансформатор.

Мотор-вибраторы нормальной частоты развивают возмущающую силу 200—3000 кгс (2—30 кН), низкочастотные — 500— 3400 кгс (5—34 кН), высокочастотные —350—1200 кгс (3,5— 12 кН).

Мотор-вибраторы, рассмотренные выше, применяют также в качестве привода виброконвейеров и вибропитателей, побудителей при разгрузке строительных материалов из различных емкостей— бункеров, бадей, воронок и др.

Для уплотнения бетонной смеси в армированных и слабоар-мированных конструкциях (фундаментах, стенах, массивных плитах, дымовых трубах, колоннах, сваях и др.) используют переносные глубинные вибраторы, рабочий .орган которых выполнен в виде вибрирующего наконечника (стержня), погружаемого в уплотняемую смесь (рис. 12. 16, в).

Размеры вибронаконечника (диаметр и длина) должны быть такими, чтобы обеспечить ему свободное движение между арматурой. Наружный диаметр вибрирующих наконечников отечественных глубинных вибраторов составляет 28—110 мм, длина — 360—525 мм. Продолжительность вибрирования с одной позиции у глубинных вибраторов 30—50 с.

По устройству привода глубинные вибраторы подразделяют на вибраторы с гибким валом и со встроенным высокочастотным электродвигателем или пневматическим двигателем.

Глубинный вибратор со встроенным высокочастотным электро двигателем (рис. 12. 18) состоит из вибронаконечника и резино тканевого шланга с торцовой рукоятью. Вибронаконечник представляет собой герметически закрытый цилиндрический стальной корпус, внутри которого уста новлены высокочастотный Ряс 12. 18. Глубинный вибратор сотрехфазныйасинхронный встроенным высокочастотным электродвигателем электродвигатель с короткозамкнутым ротором и полый дебалансный вал, вращающийся в двух подшипниках качения. В средней части вала между подшипниками жестко укреплен дебаланс. При работе вибратора подшипники смазываются жидкой смазкой, поступающей через полый дебалансный вал из нижней полости наконечника. Вал коротко-замкнутога ротора электродвигателя одним концом соединен с дебалансным валом, а другим опирается на подшипник. Частота вращения вала ротора и частота колебаний корпуса вибронаконечника одинаковы. К верхней части корпуса вибронаконечника прикреплен резинотканевый шланг, обеспечивающий виброизоляцию рукояти для перемещения и переноса вибратора в процессе работы. Внутри шланга проходит кабель, подводящий ток к электродвигателю во время работы вибратора.

Отечественные глубинные вибраторы со встроенными электроприводами выполнены по единой конструктивной схеме, имеют наружный диаметр корпуса 50—100 мм, способны развивать возмущающую силу 250— 1200 кгс (2,5—12 кН) при частоте колебаний 11000 в минуту и мощности электродвигателя 0,27—1,5 кВт.

Рис. 12.19. Планетарный вибрационный механизм:
а — с «внутренней» обкаткой бегунка-де-баланса; б — с «внешней» обкаткой бегунка-дебаланса

Электродвигатели вибраторов работают на токе повышенной частоты (200 Гц) при напряжении 36 В и подключаются к источникам переменного тока нормальной частоты (50 Гц) при напряжении 220/380 В через преобразователь частоты. Уплотнение бетонной смеси в крупных малоармированных конструкциях и при большом потоке бетона производят пакетами вибраторов, подвешенных на раме. Перестановку пакетов вибраторов производят монтажными кранами.

Вибратор (рис. 12.20, а) состоит из следующих основных узлов: переносного привода с выключателем, смонтированного на отдельной корытообразной подставке, гибкого вала и сменного вибронаконечника.

Планетарный вибрационный механизм смонтирован в стальном цилиндрическом корпусе (рис. 12.20, б) вибронаконечника с массивным дном. Бегунок-дебаланс составляет одно целое с валом-штангой, соединенным со шпинделем упругой муфтой.

Шпиндель вращается в подшипниках. К хвостовику шпинделя-подсоединен с помощью наконечника стальной гибкий вал, получающий вращение от переносного электродвигателя. Гибкий вал правого вращения (во избежание его размотки) диаметром 8—12 мм и длиной 3—3,3 м заключен в защитный резино-метал-лический шланг. В качестве привода вибраторов применяют асинхронные электродвигатели с короткое амкнутым ротором мощностью 0,8—1,2 кВт, работающие на токе нормальной частоты (50 Гц) при напряжении 36 В.